Stator wake effects on the total pressure distribution downstream of a transonic turbine rotor

• Autorzy: Tiedemann M.

Warianty tytułu

PL

Efekty wpływu śladu za stojanem na rozkład ciśnienia całkowitego za wirnikiem turbiny transonicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Within a European project which aimed at the investigation of stator wake - rotor blade interactions, measurements were carried out to determine the unsteady pressure distribution downstream of a transonic high pressure turbine stage. The experiments were conducted in the wind-tunnel for roating cascades at the DLR Gottingen (RGG). The RGG is a closed loop facility, that enabled real engine Mach and Reynolds numbers in the turbine stage. The stator vanes had coolant ejection slots close to the trailing edge at the pressure side. A Pitot probe, equipped with a fast response pressure transducer and a common pneumatic pressure tube was installed downstream of the rotor. The measurement position was 0.5 axial rotor chords downstream of the rotor trailing edge at midspan. The stator vane passing frequency as seen by the rotor was 5.6 kHz and the rotor blade passing frequency as seen by the probe was 8.4 kHz. The pneumatic pressure was used as a reference for the rather inaccurate dc-readings of the fast response transducer. Measurements were carried out for two different coolant ejection rates. Firstly with no coolant ejected and secondly with 3% of the main mass flow ejected. In the mean values of the total pressure downstream of the stage, the stator wake is clearly visible. The periodic fluctuations of the total pressure downstream of the rotor are about 50% smaller in the region of the stator wake than in the region of undistributed inlet flow. Thus, the stator wake damps the total pressure fluctations generated by the rotor.

PL

W ramach projektu europejskiego, nakierowanego na badania oddziaływań opływu stojana i łopatek wirnika, przeprowadzono pomiary w celu wyznaczania nieustalonego rozkładu ciśnienia za częścią wysokociśnieniową turbiny transonicznej. Badania przeprowadzono w tunelu powietrznym dla obracającej się kaskady w labolatorium DLR w Getyndze (RGG). Jest to stanowisko z zamkniętą pętlą, które umożliwia badania w stopniu turbiny dla rzeczywistych liczb Macha i Reynoldsa. Łopatki stojana posiadały szczeliny do pozbywania się chłodziwa, blisko krawędzi spływu na stronie ciśnieniowej. Rurkę Pitota posiadającą szybki przetwornik ciśnienia oraz zwykłą rurkę pneumatyczną zamontowano za wirnikiem. Pomiar odbywał się w odległości 0.5 cięciwy osiowej wirnika, za krawędzią spływu wirnika. Pośród wartości średnich całkowitego ciśnienia za stopniem wyraźnie widoczny jest ślad za stojanem. Okresowe fluktuacje całkowitego ciśnienia za wirnikiem są około 50% mniejsze w obszarze śladu stojana, niż w obszarze niezakłóconego przepływu na wlocie. Dlatego ślad za stojanem tłumi fluktuacje ciśnienia całkowitego generowane przez wirnik.

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN
• Czasopismo: Transactions of the Institute of Fluid-Flow Machinery
• Rocznik: 1998
• Tom: nr 104
• Strony: 3--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tiedemann M.

• German Aerospace Center (DLR), Institute of Fluid Mechanics, Gottingen Germany